具有非对称蛋黄@外壳结构的Fe掺杂多巴胺聚合物或碳@介孔二氧化硅复合颗粒

《Nanoscale》：Asymmetric yolk@shell structured Fe-doped polydopamine or carbon@mesoporous silica composite particles

通过预掺杂和后掺杂策略将Fe(III)离子引入聚多巴胺纳米球，构建了不对称yolk@shell结构的Fe掺杂PDA或碳@介孔硅复合材料。预掺杂法使Fe含量达8.6%，显著高于后掺杂法的0.96%。Fe含量增加提升了光热转换效率，最高达51.0%。高温氮气处理下结构保持完整，核体明显收缩。该材料在环境科学和纳米生物医学领域具有潜在应用价值。

　　

具有集成纳米结构和组件的材料展现出优异的多功能特性，使其非常适合用于尖端应用。在本文中，我们采用了预掺杂和后掺杂策略将Fe(III)离子引入多巴胺（PDA）纳米球中，制备出不对称的蛋黄@壳层结构的Fe掺杂PDA或碳@介孔二氧化硅复合颗粒。预掺杂策略使得PDA中的Fe(III)含量最高达到8.6%，远高于后掺杂方法所得到的0.96%。Fe(III)含量的变化影响了Fe掺杂PDA@介孔二氧化硅复合颗粒的核-腔体积比，较高的Fe(III)含量使得壳层的表面粗糙度降低。在光热测试中，当使用808纳米近红外（NIR）光照射，功率密度为1 W cm?2时，PDA@SiO?、Fe(III)@PDA@SiO?以及Fe(III)负载的PDA@SiO?-3的光热转换效率分别为30.1%、32.9%和51.0%。在特定范围内，较高的Fe(III)含量能够显著提高光热转换效率。在N?气氛下进行高温处理后，蛋黄@壳层结构保持完整，而核心部分则发生了显著收缩。这种具有不对称蛋黄@介孔壳层结构的复合纳米材料在环境科学和纳米生物医学领域具有广泛的应用前景。